Kolibries zien kleuren die wij ons niet eens kunnen voorstellen

Het vermogen van de piepkleine vogeltjes om andere kleuren te zien dan die van de regenboog is “een van de meest fantastische dingen die ik ooit heb meegemaakt,” aldus een onderzoeker.

Wednesday, June 24, 2020,
Door Virginia Morell
Deze vliegende mannelijke breedstaartkolibrie maakte deel uit van een experiment op het gebied van kleurenzien. 

Deze vliegende mannelijke breedstaartkolibrie maakte deel uit van een experiment op het gebied van kleurenzien. 

Foto van Noah Whiteman, University of California, Berkeley

Een mannetjeskolibrie die even zit bij te komen op een takje kan ons betoveren met zijn kleurige, glanzende verenkleed. Maar uit een nieuw onderzoek blijkt nu dat wij mensen waarschijnlijk het totaaleffect missen, omdat kolibries kleuren kunnen zien die mensen niet kunnen waarnemen.

Wetenschappers weten al lang dat vogels waarschijnlijk beter zijn in het onderscheiden van kleuren dan mensen. Net als bij de meeste andere primaten is het zicht van mensen ‘trichromatisch'. Dat wil zeggen dat onze ogen drie soorten kleurgevoelige receptoren, oftewel kegeltjes, hebben: voor blauw, groen en rood. Maar vogels hebben vier soorten kegeltjes, waardoor hun zicht tetrachromatisch is.

Met onze drie soorten kegeltjes kunnen we de kleuren van de regenboog zien: rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet - het zogenaamde kleurenspectrum. We kunnen ook één kleur zien die niet in het spectrum of de regenboog zit: paars. We nemen deze kleur waar omdat deze onze kegeltjes voor rood en blauw tegelijk prikkelt.

Doordat vogels vier soorten kegeltjes hebben, kunnen zij in theorie een veel groter scala aan kleuren onderscheiden, inclusief die in het ultraviolet-spectrum, met kleuren als UV-groen en UV-rood. Maar tot nu toe was er weinig onderzoek gedaan naar wat vogels nou eigenlijk zien. (Ontdek onze interactive vol wetenschappelijke kennis over kolibries.)

Kijk hoe kolibries vliegen en drinken in slow motion

En toen deden Mary Stoddard, evolutiebioloog van de Princeton University, en haar collega's een serie veldexperimenten met wilde breedstaartkolibries, in de buurt van het Rocky Mountain Biological Laboratory in de Amerikaanse staat Colorado. Uit de opmerkelijke resultaten blijkt dat de vogels een onderscheid kunnen maken tussen voederbakjes met kleuren die binnen het spectrum vallen, en voederbakjes met niet-spectrale kleuren.

“Om ze dat voor mijn ogen te zien doen, was een van de meest fantastische dingen die ik ooit heb meegemaakt,” aldus Stoddard. Haar paper over het onderzoek werd onlangs gepubliceerd in het vakblad Proceedings of National Academy of Sciences.

Het onderzoek is een “grote stap vooruit,” en levert de tot nog toe meest gedegen kennis op over de manier waarop vogels kleuren onderscheiden, stelt Trevor Price die als evolutiebioloog werkt aan de University of Chicago en die niet bij het onderzoek betrokken was.

“Ons begrip van de kleurwaarneming van dieren staat nog maar in de kinderschoenen,” zegt hij.

‘Fantastisch gedurfd’

Voor het onderzoek installeerden Stoddard en haar team verschillende voedersilo's voor vogels die uitgerust waren met led-apparatuur in de buurt van het laboratorium. Ze programmeerden de led-apparatuur in de buurt van de voedersilo's zo dat er twee verschillende kleuren op een oppervlak werden geprojecteerd. Die kleuren hingen samen met de vraag of er in de silo een klein beetje suikerwater zat, of gewoon water.

“Het was van belang dat we de test in het wild uitvoerden,” vertelt Stoddard. “Daardoor kunnen we meer te weten komen over hoe deze vogels de wereld via hun zintuigen ervaren.”

De kolibries, die zich voeden met nectar, leerden al snel het onderscheid te maken tussen de ene kleur, waarbij ze werden getrakteerd op een lekker zoet slokje, en de andere kleur, waarbij ze alleen maar gewoon water kregen.

Tussen 2016 en 2019 deden de onderzoekers in de loop van drie seizoenen negentien experimenten, en registreerden ongeveer zesduizend kolibrie-bezoekjes. Door hierover gegevens bij te houden, konden de wetenschappers aantonen dat breedstaartkolibries consequent kozen voor de silo met de zoete drank, en dat het daarbij niet uitmaakte of de kleur daarvan in of buiten het spectrum lag.

“Zelfs als de kleuren in onze ogen hetzelfde waren, bijvoorbeeld als de vogels moesten kiezen tussen een silo die UV-groen was en een andere die gewoon groen was, zagen ze het verschil toch,” aldus Stoddard.

“Dit was een fantastisch gedurfde experimentele aanpak,” schrijft Karen Carleton, evolutiebioloog van de University of Maryland, College Park in een e-mail. Dit onderzoek toont aan dat “de wereld er door de ogen van een kolibrie misschien wel heel anders uitziet dan voor ons.”

Kleur in het leven

Kleurenzien helpt dieren bij hun zoektocht naar voedsel en partners en bij het uit de weg gaan van vijanden. Zo kunnen bijen bijvoorbeeld ultraviolette ‘bull's eye’-patronen zien in gele bloemen, die hen naar de nectar leiden. Als wij naar diezelfde bloemen kijken, zien we alleen gele bloemblaadjes.

Stoddard en haar collega’s analyseerden ook bestaande data over de kleuren in het verenkleed van diverse vogels, en over kleuren van planten om te achterhalen waarom kolibries zo'n grote verscheidenheid aan kleuren kunnen waarnemen. Ze ontdekken dat kolibries in staat zijn om dertig procent van de niet-spectrale kleuren van vogels en 35 procent van die van planten te zien. “Mensen kunnen zich die kleuren niet eens voorstellen,” aldus Stoddard. Waarschijnlijk helpt hun zichtvermogen de kleine vogels bij het vinden van verschillende bloemen en hun nectar.

Stoddard en haar teamleden denken dat hun resultaten gelden voor alle vogels met tetrachromatisch zicht die overdag actief zijn en ook voor verschillende soorten vissen, reptielen en ongewervelden. Mogelijk was dit extra onderscheidend vermogen ook een eigenschap van dinosaurussen, waarvan wordt gedacht dat ze kleurige veren hadden.

Zoogdieren ontwikkelden zich in de loop van de evolutie als nachtdieren. Het was voor hen niet nodig om de kleurenrijkdom van de wereld overdag te kunnen zien. De meeste van hen, zoals je hond of je kat, hebben dichromatisch zicht en hebben alleen kegeltjes voor blauw en groen. Mensen ontwikkelden ook een derde soort kegeltje (voor rood), mogelijk omdat de eerste primaten zich evolueerden tot liefhebbers van rijp wordend fruit.

“Als we ooit iets willen begrijpen van de diversiteit aan kleuren in de natuur, moeten we meer te weten komen over de verschillen tussen soorten wat betreft de waarneming van kleuren,” stelt Price. “Dit onderzoek is wat dat betreft een goede eerste stap.”

Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com

lees verder

Lees meer